焦锋
,
牛赢
,
赵波
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.040
镍基高温合金、钛合金等材料具有良好的高温强度、耐热性和耐腐蚀性等优异性能,已广泛应用于航空航天领域,然而这些材料属于典型的难加工材料,其相对切削加工性能很差,且已加工表面易产生显著残余拉应力,严重影响零部件使用寿命及性能.通过适当的方法调整和控制已加工表面的残余压应力,可以明显提高零件疲劳强度和耐腐蚀性.压应力制造技术是指以获得残余压应力为目标的制造技术,是一种典型的抗疲劳方法.将超声技术与其他加工方法复合实现残余压应力的主动控制,是目前抗疲劳制造技术的主要方法之一.然而,由于受超声加工的临界速度限制,超声与高速复合加工的研究相对较少,但两者均是目前压应力制造领域高度关切的先进加工方法,如果两者能有效复合,必将使核心部件制造在保证更加优良的抗疲劳性能的同时,获取更高的效率.通过分析铣削加工、高速加工以及超声振动加工中残余应力的研究现状,提出可将高速加工和超声振动加工相结合,从而实现难加工材料的高效压应力制造.
关键词:
难加工材料
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压应力
,
高速加工
,
超声振动加工
,
残余应力
,
抗疲劳制造
盛敬峰
,
于影霞
兵器材料科学与工程
为合理选择航天工业难加工材料钛合金的切削参数(切削速度、切削深度和每齿进给量),提出以切削功率、刀具耐用度和孔表面粗糙度Ra为优化目标,建立螺旋铣孔切削参数优化数学模型,用帕累托多目标遗传算法求解该模型,然后用正交试验法验证目标函数数学模型的预测精度,最后对钛合金螺旋铣孔切削工艺进行实证分析.结果表明:优化解集是切削速度为40～80 m/min、每齿进给量为0.05～0.07 mm/r、切削深度为0.1～0.3 mm、Ra为0.40～0.55 μm;Ra预测值误差为3％,而切削功率误差仅为1.5％,表明设计的目标函数模型具有较高的预测精度;切削参数优化结果通过了实验验证.
关键词:
难加工材料
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钛合金
,
螺旋铣孔
,
帕累托多目标遗传算法
